什么是序列比对(sequence alignment)？

序列比对是一种排列DNA、RNA或蛋白质序列的方法，用于识别可能是序列之间功能、结构或进化关系的结果的相似区域。核苷酸或氨基酸残基的对齐序列通常表示为矩阵中的行。在残基之间插入间隙，以便在连续的列中对齐相同或相似的字符。序列比对也用于非生物序列，例如在自然语言或金融数据中计算字符串之间的距离成本。

全局序列比对

在我们有理由相信序列沿其整个长度相关的情况下，全局比对用于比较序列。例如，如果序列s和t是同一PCR产物的两个独立测序运行，则它们应仅在存在测序错误的位置不同。为了找到这些序列错误，我们将所有序列s与所有序列t进行比对。全局比对的其他应用包括在密切相关的基因或蛋白质序列中发现突变和识别单个核苷酸多态性（SNPs）。

全局对齐工具的示例包括：

• 压花针
• Needleman Wunsch全局比对核苷酸序列（专用BLAST）

关于局部序列比对你需要知道什么

• 在全局对齐中，尝试对齐整个序列（端到端对齐）。
• 全局对齐包含来自查询序列和目标序列的所有字母。
• 如果两个序列的长度大致相同且非常相似，则它们适合全局对齐。
• 适用于对齐两个密切相关的序列。
• 全局比对通常用于比较同源基因，如比较两个功能相同的基因（在人类和小鼠中）或比较两个功能相似的蛋白质。
• 一种通用的全局对齐技术是Needleman-Wunsch算法。

局部序列比对

局部对齐解决了我们只希望找到不相关的相似区域的情况。一个例子是将来自两个共表达基因的基因组DNA流对齐，以找到可能对应于转录因子结合位点的保守区域。另一个应用是在两个氨基酸序列中识别保守的结构域1，这两个氨基酸序列编码共享一个或多个结构域但在其他方面不相关的蛋白质。

局部对齐工具的示例包括：

• 爆炸
• 浮雕水
• 拉林

关于局部序列比对你需要知道什么

• 查找两个序列之间具有最高相似性的局部区域。
• 局部对齐将查询序列的子字符串与目标序列的子字符串对齐。
• 任何两个序列都可以局部对齐，因为局部对齐可以发现具有高匹配级别的序列延伸，而不考虑其余序列区域的对齐。
• 适用于对齐更多发散序列或远相关序列。
• 用于找出DNA序列中的保守模式或两种蛋白质中的保守结构域或基序。
• 一种通用的局部对齐方法是Smith–Waterman算法。

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全球的(global)和表格形式的局部序列比对(local sequence alignment in tabular form)的区别

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